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Perseid 운석(A Perseid Meteor)


지구 밖으로부터 지구로 날아 들어온 고체 행성물질의 총칭. 그 대부분은 화성과 목성 사이에 위치한 소행성대에서 유래한 것으로, 45.5억년 전의 원시태양계 내에서 형성된 소천체의 파편이다. 그러나 그 일부에는 혜성의 잔해로 생각되는 것이나 화성·달의 표면물질이 어떤 충격에 의해 흩어져 날아왔다고 생각되는 것도 섞여 있다. 운석의 크기는 몇 g에서 60t에 이르는 것까지 다양하다. 큰 운석이 지표에 충돌하면 운석구덩이(meteorite crater;운석공)가 형성된다. 미국 애리조나주의 사막에 있는 운석구덩이는 특히 유명하다. 이것은 지름 1295m, 깊이 174m의 구덩이로, 1만t급의 철질운석(iron meteorite;운철 또는 철운석이라고도 한다)이 초음속으로 충돌하여 형성되었다고 추정된다. 그러나 그 대부분은 증발하여 수㎏의 철질운석만이 구덩이 주변에서 회수되었을 뿐이다. 또한 이 운석구덩이 바닥에서 이미 인공적으로 합성되어 있었던 실리카라는 고압광물이 천연상태에서는 처음으로 발견되었다. 이것은 운석이 충돌할 때 발생한 충격파에 의해 지표의 석영입자가 코스석·스티쇼바이트라고 하는 고압광물로 전환된 것이다. 대영박물관이 발행하는 운석카탈로그에 의하면 1960년대까지 전세계에 2045개의 운석이 알려져 있었는데, 80년대에 일본 국립극지연구소가 남극에서 약 5000개의 운석을 회수하여 현재는 가장 많은 운석을 보유한 국가가 되었다.





운석에는 철질운석·석철운석(stony-iron meteorite)·석질운석(stony meteorite) 등 3종류가 있다. 철질운석은 철-니켈 합금이다. 석철운석에는 철-니켈합금과 규산염광물이 거의 같은 양으로 포함되어 있다. 석질운석은 주로 규산염광물로 되어 있다. 석질운석은 그 내부구조에 따라 다시 2가지로 분류된다. 즉 내부에 콘드룰이라고 하는 ㎜ 크기의 구형 규산염입자를 포함하는 콘드라이트(chondrite)와 포함하지 않는 에이콘드라이트(achondrite)로 구분된다. 에이콘드라이트는 지표의 화성암과 매우 비슷한 운석이다. 한편 콘드라이트를 특징짓는 콘드룰은 지구상의 암석에는 존재하지 않는다. 운석과 지구상의 암석 사이에서 볼 수 있는 큰 차이는 금속철의 유무에 있다. 지구상의 암석에는 금속철이 거의 포함되어 있지 않으나, 운석에는 금속철이 대부분 포함되어 있다. 따라서 지구상의 암석과 비교하면 운석은 상당히 환원적인 환경에서 형성되었다고 할 수 있다. 이와 관련하여 인류가 금속철의 유용성을 알게 된 것은 철질운석의 존재에 의한 것이라는 견해가 있다. 또 지구의 중심부가 금속철로 되어 있다는 인식도 철질운석의 존재에 근거한 바가 크다. 화학조성적으로는 철질운석·석철운석·에이콘드라이트·콘드라이트로 분류되는 운석을 그 성인의 측면에서 생각해 보면, 콘드라이트와 기타의 운석 등 두 그룹으로 구분할 수 있다. 콘드라이트의 화학조성은 태양대기의 조성과 매우 비슷한데, 태양은 태양계를 구성하는 물질의 99% 이상을 차지하고 있으므로 콘드라이트는 태양계 전체를 대표하는 시원적(始原的)인 고체물질이라고 할 수 있다.





한편 철질운석·석철운석·에이콘드라이트의 화학조성은 태양대기의 조성과는 크게 다르며, 그 구조는 용융물이 고체화할 때에 생기는 특징을 나타내고 있다. 따라서 콘드라이트를 시원운석, 그 밖의 운석군은 분화운석이라 한다. 분화운석그룹은 시원운석물질이 1번 녹아 분화하여 형성되었다. 그 모천체(母天體)는 지구와 비슷한 층구조를 가진 지름 수백㎞의 소천체였다. 철질운석은 이 소천체의 코어를, 석철운석은 코어·맨틀의 경계를, 에이콘드라이트는 맨틀과 외피를 점유하고 있었을 것이다. 시원운석과 분화운석을 구별하는 또 하나의 특징은 낙하빈도이다. 지구에 낙하하는 운석은 콘드라이트가 압도적으로 많고, 분화운석그룹의 낙하빈도는 모두 합쳐도 15%가 되지 않는다. 소행성대에는 콘드라이트적 소천체가 많이 존재하며 분화운석적 소천체의 수는 적다. 소행성대를 구성하는 소천체군은 이미 존재했던 대행성의 파편이 아니라 행성으로까지 성장할 수 없었던 미행성(微行星)의 집합체이다.





시원운석 콘드라이트의 생성연대는 45.5억 년인데, 후에 지구로 날아올 때까지 2차적으로 녹았던 흔적이 없다. 따라서 이 운석은 성운상태에 있었던 원시태양계 중에서 최초로 형성된 미행성의 파편이라고 할 수 있다. 콘드라이트에서는 철의 산화환원상태에 큰 차이를 볼 수 있으며, 또 그 안에는 고온광물과 저온광물이 공존한다. 원시태양계 성운의 온도분포 및 산화환원상태는 균일했던 것이 아니라 시시각각 변화했던 것이다. 콘드라이트 가운데에서도 휘발성 성분을 가장 많이 포함한 탄소질콘드라이트는 태양계의 로제타석으로서 특히 관심을 끌고 있다. 이 운석에 포함된 고온광물의 일부는 지구·달 및 기타의 운석과는 다른 동위원소 조성을 나타내는 것이 있다. 이 이상물질은 원시태양계 성운으로 유입된 초신성의 방출물일 가능성이 크다. 한편 그 저온광물에는 각종 아미노산을 비롯하여 여러 가지 유기화합물이 포함되어 있다. 즉 원시태양계 성운은 서로 다른 원자핵 합성의 역사를 가진 먼지의 혼합물이며, 생명의 선행물질인 유기화합물은 이미 이 성운 속에 준비되어 있었던 것이다.








위 사진은 1993년의 Perseid 유성입니다. 그 색깔은 대표하지만 디지탈로 높아졌다. 유성이 밤하늘을 통해 다른 빛의 색깔을 방출하고 줄로 된다. 녹색의 색깔의 기원은 현재는 알려지지 않았지만 산소의 결과로 지구의 대기에서 발생할지도 모른다.







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